gov-civil-vilareal.ptKun universumilla ei ole järkeä, katso kaunista galaksia
>Mitä teet, kun huomaat, että maailmankaikkeudessa on jotain vikaa?
Vanhan ystäväni ja kollegani Adam Riessin tapauksessa osoitat Hubble -avaruusteleskoopin upeaan spiraaligalaksiin.
Siitä voi olla hiukan enemmän sanottavaa, mutta tiedät, jos käytän ilmausta 'upea spiraaligalaksi', niin aion näyttää sinulle, upean spiraaligalaksin.
Kierregalaksi NGC 3254, jonka Hubble näki vuonna 2019. Luotto: ESA/Hubble & NASA, A. Riess et ai .; CC BY 4.0
kuinka saada entinen poikaystävä takaisin nopeasti
Oho. Sanoinhan.
Tämä on NGC 3254, kierre noin 65 miljoonan valovuoden päässä Maasta. Se on kohtuullisen lähellä galaksien kulkiessa, joten Hubblella on upea näköala siihen; Tässä kuvassa näkyy kymmeniä tuhansia yksittäisiä tähtiä. Mikä on pointti.
Tässä on universumin ongelma: Tiedämme, että se laajenee, ja tiedämme, että laajentuminen kiihtyy ja kasvaa ajan myötä. Mutta kuinka paljon aiheuttaa jotain ongelmaa. Kun mittaamme hyvin kaukaisia esineitä, kuten alkuräjähdyksestä jäänyttä taustasäteilyä, saamme yhden numeron tälle laajentumisnopeudelle, mutta kun katsomme suhteellisen läheltä, kuten tähtiä, jotka räjähtyvät miljardien tai kahden valovuoden päässä olevissa galakseissa eri numero. Luvut ovat lähellä, mutta ero ärsyttää .
Molemmat laskelmat perustuvat sarjaan monimutkaisia havaintoja, jotka itsessään ovat herkkiä sille, kuinka hyvin ymmärrämme tekemäämme. Kun kyseessä on räjähtävien tähtien galaksi, katsomme galakseja, jotka ovat vielä melko kaukana, ja tietää kuinka kaukana ne ovat, on tärkeä osa prosessia. Yksi tapa tehdä tämä on etsiä samanlaisia supernovoja paljon läheisemmistä galakseista, joissa meillä on itsenäisiä tapoja mitata niiden etäisyys, ja ekstrapoloida se sitten kaukaisempiin räjähtäviin tähtiin.
Maa-pohjainen Pan-STARRS-observatorion kuva spiraaligalaksista NGC 3254. Luotto: Aladin/Pan-STARRS
Tämä erityinen supernova, ns a Tyyppi Ia , tapahtuu niin usein naapuruusgalakseissamme, että voimme käyttää Hubblea katsomaan isäntägalaksia ja etsiä niistä erityistä tähteä Kefeidimuuttujat . Nämä kirjaimellisesti sykkivät ja muuttavat kirkkautta viikkojen ja kuukausien aikana. Valon muutosnopeus riippuu siitä, kuinka valoisa se todellisuudessa on, mikä on avain kaikkeen. Jos voimme mitata sen sykkeen, tiedämme kuinka kirkas tähti todella on. Sitten vertaamme sitä sen kirkkauteen (koska mitä kauempana tähti on himmeämpi se näyttää) ja puomi: Meillä on etäisyys kyseiseen galaksiin.
Adam Riess on yksi tähtitieteellisen yhteisön johtajista yrittäessään ymmärtää universaalia kiihtyvyyttä, ja hänellä on Hubble -ohjelma näiden galaksien tarkasteluun; Niiden havaitseminen uudelleen ja uudelleen ajan myötä mahdollistaa näiden muuttuvien tähtien löytämisen ja niiden jaksojen saamisen.
Ja siksi Hubble havaitsi NGC 3254: n . Vuonna 2019 matkustettuaan siitä lähtien, kun asteroidi otti dinosaurukset, tyypin Ia supernovan valo saavutti maan galaksista. Sen nimi oli SN 2019NP, se oli aika kirkas (kymmenien miljoonien valovuosien päässä olevalle supernovalle), ja näet sen helposti Hubble -kuvassa kirkkaan sinisenä tähtenä lähellä kuvan yläosaa:
Supernova SN 2019NP (keskellä) räjähti galaksissa NGC 3254, ja Hubblea käytettiin tarkkailemaan sekä sitä että sen ympärillä olevia tähtiä etäisyyden mittaamiseksi tarkemmin. Luotto: ESA/Hubble & NASA, A. Riess et ai .; CC BY 4.0
Vau. Nämä kuvat on otettu maaliskuussa 2019, pari kuukautta sen jälkeen, kun supernova saavutti kirkkautensa ja alkoi himmentyä. Se oli noin 1/10 000. niin kirkas kuin heikoin tähti, jonka voit nähdä paljaalla silmällä, mutta sitten Hubble on kunnollinen laajuus. Tähti on aika ilmeinen.
Joten nämä havainnot menevät monien muiden galaksien kasaan, jotka lisäävät muutaman askeleen etäisyyksiin, joita kutsumme etäisyysportaiksi: Hanki etäisyys läheisiin Kefeideihin Linnunradalla, käytä sitä saadaksesi etäisyyksiä niihin kauempana olevissa galakseissa, käytä sitä kalibroida tyypin Ia supernovaräjähdyksiä näissä galakseissa, kalibroida niiden avulla paljon kauempana olevia ja käyttää sitten nuo selvittää, kuinka nopeasti maailmankaikkeus laajenee.
Ja siksi Hubble katsoi upeaa kierregalaksia. Lopulta ongelma ei varmasti ole universumissa - se yleensä tietää, mitä se tekee - vaan havaintoissamme siitä. NGC 3254: n katsominen voi auttaa tässä.
Vaikka rehellisesti sanottuna toivonkin pikemminkin, että ongelma osoittautuu todelliseksi. Jos nämä kaksi menetelmää antavat kaksi eri lukua, koska universumi itse käyttäytyy hyvin eri tavalla erittäin kaukana meistä, se olisi erittäin siistiä. Se tarkoittaa enemmän selvitettävää, hauskempaa tiedettä! Toivottavasti muutaman vuoden kuluttua tiedämme.
